某集团综合楼暖通空调系统设计

孙爱民，李　鹏（.华蓝设计（集团）有限公司；.中国民航机场建设集团公司，广西　南宁　5300）



某集团综合楼暖通空调系统设计

孙爱民1，李鹏2
（1.华蓝设计（集团）有限公司；2.中国民航机场建设集团公司，广西南宁530011）

介绍了某集团综合楼的空调冷源选择及空调、采暖系统、通风防、排烟设计方案，并介绍本工程所运用的节能措施，总结了一些办公综合建筑空调系统设计注意事项。

综合楼；变频多联空调；单管跨越式；节能

1　项目概况

某集团综合楼位于北京，由主楼+东西配楼组成，本期建筑面64800m2，远期建筑 91570m2，地下二层、地上八层，建筑高度38.50m。地下层为车库、设备用房及厨房；主楼地上八层，主要为大堂、展示区、技术档案室、计算机中心、办公等；配楼地上三层，主要为餐厅、员工宿舍、报告厅、体育场馆、办公等，配楼远期扩建至八层，远期均为办公。

2　室内计算参数

室内空气计算参数详见表1。

表1　室内设计参数

3　冷热源选择

3.1冷源

如前所述，本项目办公楼主要功能为办公、报告厅、体育场馆及员工宿舍，由于员工宿舍需要在非工作时满足空调需求，且根据工作需要，该公司较多员工需要经常加班，而且需要加班的办公室与人员不是相对固定，大型集中式空调系统很难满足这种使用需求，加班时空调负荷率较低且不固定，空调负荷随着办公室及加班人数的不同发生变化，大型集中空调系统无法灵活调节满足加班人员空调需求，大型集中空调系统冷水机组在低负荷率时很难一直处在高效点工作，冷却塔与水泵亦需一直开启，此时集中空调系统耗电量较大，运行费用较高［2］。

基于以上考虑，为保证该办公楼的灵活使用需求，本工程采用变频多联机空调系统。本期建筑夏季空调总冷负荷为3662kW。

3.2热源

本期建筑冬季供热总负荷为2950kW，远期约增加负荷1025kW，地下一层设热交换站。由小区市政管网提供120/ 70℃高温热水接入换热站（已预留接口DN200），一次热源入口设热计量装置。换热站内选用二台板式换热器，单台换热量为2065kW，设3台热水循环泵（二用一备），经水-水换热后，为本期建筑提供85/60℃采暖热水；同时预留机位，以备远期扩容。二次水系统采用补水泵和气压罐定压，水系统在垂直方向不分区，最大工作压力为0.6MPa。系统补水采用软化水，选用智能全效水处理及真空脱气装置，以减少水系统的气塞和腐蚀结垢现象。换热站系统流程图详见图1。

图1　换热站系统流程图

4　空调系统设计

（1）变频多联空调系统：多联机空调选用冷暖热泵型机组，即可夏季供冷，也可在过渡季节供暖。按照多联机系统冷媒管等效长度应满足制冷工况下满负荷性能系数的要求，根据房间朝向、归属单位，空调系统基本按楼层划分，新风机独立匹配。室外机均集中设置在通风良好、安全可靠的屋面，冷媒管道为集中式布置。

办公、会议等用房选用天花板嵌入式及天花板内藏风管式；中庭、集中休闲区、报告厅及体育场馆选用高静压风管机、条缝风口侧送侧回。

（2）新风系统：本建筑新风系统仅在夏季及过渡季节使用，新风机吊装于各层走道吊顶内，侧墙取风、初效过滤、冷却处理后经管道送入各室内。在保证空调房间正压要求前提下合理设置排风热回收新风机组。

（3）计算机房、弱电机房、UPS间分设恒温恒湿机房专用空调机组，30%容量备份。

5　采暖系统设计

（1）本建筑冬季供热采用散热器+地板辐射采暖方式，总负荷约2770kW。其中散热器采暖系统形式为下供下回水平单管跨越式。供回水干管敷设在地下一层楼板下。每层水平管敷设在垫层内，散热器均设手动放风门。

（2）敷设供回水干管时，保持不小于2/1000的坡度，供水干管的坡向与供水流向相反；回水干管的坡向与回水流向相同。系统中的最高点设自动排气阀，系统最低处及检修用关断阀之前设泄水装置，各支环路、立管处设静态平衡阀。

（3）散热器选用铸铁柱翼橄榄645型，单片散热面积0.248m2，标准散热量 （ΔT=64.5℃）为121.6W，同侧进出口中心距500mm，承压0.8MPa。

（4）连接每组散热器的供水支管上均设置恒温阀，回水支管上均设置铜质截止阀；水平支路供水管上设手动调节阀，回水管上设铜质截止阀。

（5）热力管道补偿：干管采用自然补偿，立管设置无约束波纹补偿器进行补偿。

（6）主楼1～8层大堂及大厅区域无法布置散热器，该区域均设有低温热水地板辐射采暖系统，热交换站内设有混水装置，将85/60℃热水混为60/50℃，提供于地板采暖使用。采用铜质集配水器，供水管与回水管之间设旁通管和关断阀；地埋管采用带阻氧层的PB管（S4管系）。地面构造为（自下至上）：结构板、绝热层 （采用模塑聚苯乙烯泡沫EPS板，其厚度≥30mm）、钢筋网、加热盘管、豆石混凝土填充层、水泥砂浆找平层、地板面层。

（7）冬季为厨房补风加热，补风量21000m3/h，加热负荷约180kW。

（8）主楼及配楼大门处设电热风幕。

6　通风、防排烟系统设计

（1）地下热交换站、水泵房、变配电室、洗衣房设置独立排风系统，经竖井排至主楼屋顶，风机于地下层相应机房内安装。

（2）地下汽车库采用机械送排风系统，并设有诱导风量喷射系统，以保证汽车库的通风排气。采用双速风机，与火灾排烟系统合用。

（3）厨房设置机械通风系统，排风分三部分：全面排风、灶台排风、事故排风兼消防排烟。同时厨房设机械补风系统，总补风量为排风量的75%，且在冬季对补风进行加热处理至12～14℃。厨房排油烟系统及其补风系统均采用变频风机，风量调节范围为：夏季100%，春季、秋季80%，冬季60%。全面排风及补风系统的风机于厨房区过道吊顶内安装，灶台排油烟的净化处理机组安装于厨房区的风机房内。

（4）防排烟系统

凡不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室或合用前室，均设置正压送风系统。凡是不具备自然排烟条件的车库、内走道、会议室等均设机械排烟系统，排烟口采用排烟防火阀加单层百叶的形式，办公楼按防火分区设置竖井，排烟风机设在主楼及配楼屋顶上。

7　节能措施

在该项目的设计实施过程中，主要采取了以下节能措施：

（1）采取合理划分空调系统以缩短输送距离，减小多联空调管路衰减；

（2）执行舒适性空调设计标准，严格负荷计算，合理考虑人员、设备功率，控制能耗指标；

（3）所有散热器上均设恒温控制阀；

（4）在额定制冷工况和规定条件下，变频多联机系统综合部分负荷性能系数 （IPLV）不小于5.20，大于严寒地区限值3.80，室外机输出功率可根据室内机负荷的大小自动调节，部分负荷运行时能效比非常高；

（5）空调根据建筑格局及功能分为多个系统，对电量、冷热量进行监测与计量，可分项计量；

（6）空调系统设置排风热回收装置。排风热回收装置（显热）的额定热回收效率不低于70%；

（7）空调设备采用环保冷媒，杜绝破坏大气臭氧层。

8　体会与结语

（1）空调系统划分应按房间的温湿度参数要求、使用时间要求等来划分为不同的空调系统［1］。

（2）变频多联空调系统设计中应充分考虑室内外机高差、冷媒管长度，高差和管长不应过大；设备选择时应考虑冷量衰减。

（3）变频多联空调系统设计时应合理布置冷媒管井位置，减少冷媒管长。

本工程空调冷热源方式以经济、适用为原则，经技术比选后，确定采用散热器采暖、多联机空调方式，较之常规大型集中式中央空调方案，更具有运行节能、调控便利的优势。系统运行的灵活性不仅可以达到节能的目的，同时能够让业主在使用和运行管理上具有相对的自主性。

［1］薛殿华.空气调节［M］.北京：清华大学出版社，1991.

［2］郭筱莹.办公综合大楼空调设计方法［J］.能源与环境，2004（3）：40～42.

孙爱民（1985-）男，硕士，工程师，主要从事暖通工程设计工作。

TU831.3

A

2095-2066（2016）12-0154-02

2016-4-10